题目内容

18．如图所示，在实验室里，通常利用浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯，加热一段时间后溶液中有黑色现象出现．过一段时间后，经硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色．经分析得知：产生的气体中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O．

酸性高锰酸钾溶液褪色，甲同学认为能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了；乙同学认为不能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了．
（1）写出乙醇制取乙烯的反应原理：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
（2）你认为哪个同学的观点正确？乙 （填“甲”或“乙”），理由是（从下列选项中选）CD
A．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，能证明乙烯发生了氧化反应
B．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，能证明乙烯发生了加成反应
C．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，不能证明通入的气体是纯净物
D．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，只能证明通入的气体一定具有还原性
（3）丙同学取（Ⅱ）瓶中少量溶液于试管里，加入盐酸和氯化钡溶液，产生白色沉淀，他认为乙烯中一定混有二氧化硫，你认为他的结论是否可靠？不可靠 （填“可靠”或“不可靠”）；理由是硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有SO42-．
（4）丁同学想证明乙烯能否与溴发生反应，于是对上述实验进行了改进，改进的方法是：在装置（Ⅰ）和（Ⅱ）之间增加一个装有足量NaOH溶液的洗气瓶，且将（Ⅱ）瓶中溶液换成溴的四氯化碳溶液．发生加成反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．

分析 （1）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体；
（2）浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯，加热一段时间后观察到烧瓶中溶液变黑，说明浓硫酸氧化乙醇生成碳，同时自身被还原，制得的乙烯气体中通常会含有CO2、SO2等气体，二氧化硫和高锰酸钾能发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液褪色；
（3）硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有SO42-；
（4）氢氧化钠溶液可除掉二氧化硫，溴的四氯化碳溶液褪色可证明乙烯能发生加成反应．

解答 解：（1）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体，反应的化学方程式为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O，
故答案为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
（2）浓硫酸具有强氧化性，能氧化乙醇，把乙醇氧化成碳，同时自身被还原成二氧化硫，二氧化硫与高锰酸钾反应5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4褪色，乙烯被高锰酸钾溶液氧化5CH2=CH2+12KMnO+18H2SO4→10CO2+12MnSO4+28H2O+6K2SO4，导致高锰酸钾溶液褪色；
A．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，可能是二氧化硫与高锰酸钾反应，故A错误；
B．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，可能是乙烯被高锰酸钾氧化，故B错误；
C．能使高锰酸钾褪色的有二氧化硫和乙烯，所以不能证明通入的气体是纯净物，故C正确；
D．无论是二氧化硫，还是乙烯，使高锰酸钾褪色，都是与高锰酸钾发生氧化还原反应，且高锰酸钾是氧化剂，气体是还原剂具有还原性，故D正确；
故答案为：乙；CD；
（3）装置（Ⅱ）中装有经硫酸酸化的高锰酸钾溶液，酸化引入硫酸根离子，加入盐酸和氯化钡溶液，产生白色沉淀，不能说明是二氧化硫被高锰酸钾氧化所得，
故答案为：不可靠；硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有SO42-；
（4）氢氧化钠溶液可除掉二氧化硫，溴的四氯化碳溶液褪色可证明乙烯能发生加成反应，
故答案为：为除去二氧化硫气体，在装置（Ⅰ）和（Ⅱ）之间增加一个装有足量NaOH溶液的洗气瓶，将装置（Ⅱ）换成盛有溴的四氯化碳溶液的洗气瓶，溴的四氯化碳溶液褪色可证明乙烯能发生加成反应．反应的化学方程式CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br，
故答案为：NaOH溶液；溴的四氯化碳溶液；CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．

点评 本题考查了实验室制乙烯法产物的检验，掌握相关物质的基本化学性质是解答本题的关键，（2）硫酸根离子的检验是该题的易错点，题目难度中等．

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20．如图所示，将纯Fe棒和石墨棒插入1L饱和NaCl溶液中．下列说法正确的是（　　） 
A．M连接电源正极，N连接电源负极，当两极产生气体总量为22.4mL（标准状况）时，则生成0.001molNaOH
B．去掉电源，将M、N用导线直接相连，在溶液中滴入酚酞试液，C电极周围溶液变红
C．M连接电源负极，N连接电源正极，如果把烧杯中的溶液换成1LCuSO4溶液，反应一段时间后，烧杯中产生蓝色沉淀
D．M连接电源正极，N连接电源负极，将C电极换成Cu电极，电解质溶液换成硫酸铜溶液，则可实现在铁上镀铜
1．在反应2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，若有73gHCl被氧化．求：
（1）电子转移的总数为？
（2）产生Cl2的质量为多少？
6．硫磺可用于生产化工原料硫酸，某工厂用图所示的工艺流程生产硫酸：

请回答下列问题：
（1）为了充分利用反应放出的热量，接触室中应安装热交换器（填设备名称）．吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是增加SO3与浓硫酸的接触面积，有利于SO3的吸收．
（2）吸收塔中用浓硫酸（填物质名称）吸收SO3，理由是：防止形成酸雾，提高SO3的吸收率．
（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是C．
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（4）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一．在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式
CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑、SO2+CaO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSO3、2CaSO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaSO4，或（2CaCO3+O2+2SO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaSO4+2CO2）．
（5）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为1.5：1或3：2．假设接触室中SO2的转化率为90%，生成的SO3能够被完全吸收，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为0.9%或0.009（保留1位有效数字，空气中氧气的体积分数按0.2计），该尾气的处理方法是用氨水吸收（用氢氧化钠等强碱性溶液吸收也可以）．
13．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．回答下列问题：
（1）基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3．
（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN-之间化学键类型为配位键，与CN-互为等电子体的化合物分子式为CO．
（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染．光化学烟雾中含有NOx，、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、（PAN）等二次污染物．
①N2O结构式可表不为N=N=O，N2O中中心氮原子的杂化轨道类型为sp，l mol PAN中含σ键数目为10NA．
②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr．Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个．晶胞中含K r原子为n个，则$\frac{m}{n}$=3（填数字）．已知Kr晶体的密度为ρg/cm3，摩尔质量为Mg/mol．阿伏加德罗常数用NA表示，列式表示Kr晶胞参数α=$\root{3}{{\frac{4M}{{ρ{N_A}}}}}×{10^7}$nm．
3．甲、乙两种CH3COOH溶液的pH，若甲比乙大1，则甲、乙两溶液中（　　）
A．c（甲）：c（乙）=1：10B．c（H+）甲：c（H+）乙=1：2
C．c（OH-）甲：c（OH-）乙=10：1D．a（甲）：a（乙）=2：1
10．某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下：
物质AlAl2O3FeFe2O3
熔点/℃660205415351462
沸点/℃246729802750--
I．该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金．理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金．请你设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝．该实验所用试剂是NaOH溶液，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
Ⅱ．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应反应产物中氮元素的化合价越低．某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出．在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol•L-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示．试回答下列问题：
（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为：H++OH-═H2O．
（2）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为：NH4++OH-═NH3•H2O．
（3）当图中C=13mL时，原溶液中Fe3+与Al3+的物质的量之比为2：1．
7．下列分子中所有原子不可能共平面的是（　　）
A．B．CF2═CF2C．CH≡C-CH═CH2D．
8．国际上至今发现具有巨磁电阻效应的20多种金属纳米多层膜中，其中三种是我国学者发现的，Mn和Bi形成的晶体薄膜是一种金属间化合物（晶胞结构如图），有关说法正确的是（　　）
A．锰价电子排布为3d74s0B．Bi是d区金属
C．该晶体的化学式为MnBiD．该合金堆积方式是简单立方

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